"Химия. Углубленный уровень", Габриелян О.С.
Витамины — органические вещества, которые нужны организму в малых количествах для нормального обмена веществ. Многие из них помогают ферментам проводить химические реакции, но сами обычно не служат ни топливом, ни строительным материалом. Витамины поступают преимущественно с пищей и делятся на водорастворимые и жирорастворимые. Их недостаток или избыток может нарушить работу организма, а содержание в продуктах зависит от хранения и приготовления.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Витамин — органическое вещество, необходимое организму в небольших количествах для нормального обмена веществ и жизнедеятельности. Это определение подчёркивает, что витамина требуется мало, но его роль не становится от этого незначительной. Если нужного витамина не хватает, нарушается работа процессов, от которых зависит здоровье.
Авитаминоз — заболевание или тяжёлое нарушение функций организма, возникающее при длительном отсутствии определённого витамина. Речь идёт не о разовом пропуске продукта, а о продолжительном недостатке, который приводит к заметным последствиям. Термин помогает обозначить тяжёлую степень витаминной недостаточности.
Гиповитаминоз — состояние, вызванное недостаточным поступлением витамина или нарушением его усвоения. Витамин может поступать в пищу, но организм не всегда способен получить и использовать его в нужном количестве. Поэтому при поиске причины важно оценивать не только рацион, но и усвоение.
Гипервитаминоз — нарушение функций организма, связанное с избыточным поступлением витамина, особенно жирорастворимого. Такой избыток может возникнуть, например, при чрезмерном употреблении витаминных добавок. Понятие напоминает, что бесконтрольное увеличение дозы не обязательно приносит пользу.
Витамины регулируют обмен веществ: многие из них входят в состав коферментов — небольших молекул, которые помогают ферментам выполнять химические реакции. Ферменты ускоряют превращения веществ в клетках, а без необходимых коферментов часть реакций замедляется или идёт неэффективно. Поэтому витамина нужно немного, но его нехватка способна отразиться сразу на нескольких процессах. В отличие от углеводов и жиров, витамины обычно не дают организму энергию и не строят ткани.
Потребность в витаминах невелика, потому что они не расходуются как основное топливо и нужны для работы определённых биохимических механизмов. Однако ферменты и другие системы зависят от точных условий, поэтому даже небольшой дефицит может нарушить их работу. Последствия зависят от того, какого витамина не хватает и как долго длится недостаток. Именно этим объясняется необходимость регулярного поступления витаминов с пищей.
По растворимости витамины делят на водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые смешиваются с водой, а жирорастворимые — с жирами; от этого зависит, как они всасываются и распределяются в организме. Многие водорастворимые витамины мало запасаются, поэтому их избыток чаще выводится. Жирорастворимые могут накапливаться в печени и жировой ткани, что повышает риск вредного избытка при чрезмерном приёме.
Главный источник витаминов — разнообразная пища: овощи, фрукты, крупы, молочные и другие продукты содержат разные их наборы. Содержание витаминов не остаётся неизменным: при длительном хранении, воздействии света и нагревании часть веществ разрушается или теряется. Например, витамин C чувствителен к нагреванию и длительному контакту с воздухом. Поэтому важны не только продукты в рационе, но и их свежесть и способ приготовления.
Гиповитаминоз бывает связан с однообразным или недостаточным питанием, но причина может заключаться и в нарушении усвоения витаминов. Авитаминоз развивается при длительном и тяжёлом дефиците, а гипервитаминоз — при избыточном поступлении; вероятность накопления особенно важна для жирорастворимых веществ. Значит, оценивать нужно и количество витамина в пище, и способность организма его усвоить. Самостоятельный приём больших доз не заменяет сбалансированного рациона.
| Признак | Водорастворимые витамины | Жирорастворимые витамины |
|---|---|---|
| Растворимость | Растворяются в воде | Растворяются в жирах |
| Примеры витаминов | C, витамины группы B | A, D, E, K |
| Особенности запасания в организме | Обычно запасаются в небольшом количестве | Могут накапливаться в печени и жировой ткани |
| Пути поступления и выведения | Поступают с пищей; избыток многих выводится с мочой | Поступают и всасываются вместе с жирами; могут выводиться с желчью |
| Риск избытка при чрезмерном употреблении | Обычно ниже, но избыток тоже не следует считать безопасным | Выше из-за возможности накопления в организме |
Сравнивайте в таблице не только названия групп, но и то, как растворимость связана с запасанием и выведением. Это помогает понять, почему жирорастворимые витамины могут дольше оставаться в организме. Таблица также пригодится, когда нужно классифицировать конкретный витамин.
Задача 1. Распределите витамины C, B₁, A и D на водорастворимые и жирорастворимые. Чтобы решить задачу, вспомним классификацию по растворимости: витамин C и витамины группы B относятся к водорастворимым, а A и D — к жирорастворимым. Достаточно определить группу каждого названия, не сравнивая его количество или действие.
Ответ: водорастворимые — C и B₁; жирорастворимые — A и D.
Задача 2. В 100 г продукта содержится 60 мг витамина C. Сколько миллиграммов этого витамина содержится в порции массой 150 г? Содержание вещества пропорционально массе продукта, если считать, что состав порции такой же. Сначала определим, во сколько раз порция больше 100 г, затем умножим на это число исходное содержание витамина.
Ответ: в порции массой 150 г содержится 90 мг витамина C.
Задача 3. В суточном рационе условно содержится 45 мг витамина C, а в справочных данных для задачи указана потребность 90 мг. Во сколько раз содержание меньше указанного значения и какое состояние может возникнуть при длительном недостатке? Сопоставим количество в рационе с заданной потребностью и отдельно учтём длительность дефицита: одних чисел недостаточно, чтобы утверждать, что уже развилось заболевание.
Ответ: содержание меньше в 2 раза; при длительной нехватке возможно развитие гиповитаминоза.
Считать витамины источником энергии, как углеводы и жиры, — ошибка: их основная роль связана с регуляцией обмена веществ и участием в работе ферментов. Так можно подумать, потому что все питательные вещества поступают с пищей. Проверьте себя вопросом: используется ли это вещество организмом как топливо? Для витаминов ответ обычно отрицательный.
Путать гиповитаминоз и авитаминоз — значит считать одинаковыми недостаток разной степени и тяжёлое нарушение при длительном отсутствии витамина. Термины похожи, поэтому различие легко упустить. Чтобы проверить себя, вспомните: гиповитаминоз связан с недостаточным поступлением или усвоением, авитаминоз — с длительным отсутствием и тяжёлыми последствиями.
Полагать, что любые витамины можно принимать в неограниченном количестве, опасно: избыток некоторых из них нарушает функции организма. Ошибочное представление возникает из мысли, что полезное вещество в большем количестве обязательно полезнее. Проверяйте, может ли витамин накапливаться, и не приравнивайте добавку к обычному продукту. Особенно учитывайте риск для жирорастворимых витаминов.
Считать, что хранение и приготовление никак не меняют количество витаминов, тоже неверно. Нагревание, свет и длительное хранение могут приводить к потерям, хотя степень зависит от конкретного витамина и обработки. Проверить себя можно, вспомнив, что состав продукта меняется со временем. Поэтому свежесть и способ приготовления имеют значение для сохранения витаминов.
Чтобы понять тему, нужно знать, что такое органические вещества, растворимость и обмен веществ. Представление о ферментах объясняет, почему нехватка небольшого количества витамина способна нарушить химические реакции в клетках. Тема напрямую связана с изучением белков, поскольку многие ферменты являются белками, а также с биохимическими процессами организма. Эти знания применяются при обсуждении рационального питания и обмена веществ.
Почему витамины нужны организму, если они не дают энергию?
Многие витамины входят в состав коферментов — веществ, помогающих ферментам ускорять реакции обмена. Без них часть процессов в клетках идёт хуже, хотя сами витамины обычно не используются организмом как источник энергии.
Чем гиповитаминоз отличается от авитаминоза?
Гиповитаминоз возникает, когда витамина поступает или усваивается недостаточно, но не обязательно полностью отсутствует. Авитаминоз — тяжёлое нарушение, развивающееся при длительном отсутствии определённого витамина.
Почему избыток витаминов может быть опасен?
Избыток некоторых витаминов нарушает работу организма, а жирорастворимые витамины могут накапливаться в тканях. Поэтому приём больших доз, особенно добавок, не всегда безопасен.
Какие витамины относятся к водорастворимым, а какие — к жирорастворимым?
К водорастворимым относятся витамин C и витамины группы B, например B₁. К жирорастворимым относят витамины A, D, E и K.
Разрушаются ли витамины при приготовлении пищи?
Некоторые витамины чувствительны к нагреванию, свету и длительному хранению, поэтому их содержание может уменьшиться. Степень потерь зависит от витамина и способа обработки продукта.
§ 29. Витамины
